透水混凝土的配制及市場(chǎng)應(yīng)用分析

何祥清

摘 要：文章首先概述了透水混凝土的定義、分類，之后分析了透水混凝土試驗(yàn)原材料和試驗(yàn)方法，最后探討了透水混凝土的各種應(yīng)用，以供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：透水混凝土；配置；市場(chǎng)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)： TU528 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1673-1069（2016）20-64-2

0 引言

透水混凝土顧名思義就是具有較強(qiáng)透水性能的混凝土，其由骨料、水泥和水拌制而成，具有連續(xù)孔徑，強(qiáng)度不大等特點(diǎn)，是一種新型的綠色環(huán)保材料，目前已廣泛應(yīng)用于無(wú)需高強(qiáng)度地面的場(chǎng)所中。為了進(jìn)一步動(dòng)透水混凝土的發(fā)展，還需對(duì)其配制和市場(chǎng)應(yīng)用進(jìn)行深入分析。

1 透水混凝土的分類

1.1 水泥透水性混凝土

水泥透水性混凝土主要是由水泥、水、粗骨料拌制而成，其水灰比為0.25-0.40，孔隙率為15%-30%。其中水泥一般選用42.5及以上的硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥；水通常是選用當(dāng)?shù)氐淖詠硭淮止橇弦话氵x用單粒級(jí)或間斷粒級(jí)。水泥透水混凝土成型一般采用壓力成型法，不能采用震動(dòng)臺(tái)震動(dòng)成型，防止水泥漿沉降，導(dǎo)致試塊封底現(xiàn)象，無(wú)法發(fā)揮出其良好的透水效果。因此，在施工過程中要嚴(yán)格區(qū)分透水混凝土與普通混凝土。

1.2 高分子透水性混凝土

高分子透水混凝土是由高分子作為膠凝材料，主要分為2種類型：一是瀝青透水性混凝土，其是由瀝青、單粒級(jí)或間斷粒級(jí)的粗骨料和水拌合而成的。由瀝青這種有機(jī)膠凝材料組成的混凝土，對(duì)氣候的適應(yīng)性較差，在大氣的影響下極易發(fā)生老化現(xiàn)象，瀝青混凝土在遇到高溫時(shí)會(huì)變軟，最終將降低混凝土的強(qiáng)度和透水性。二是樹脂透水性混凝土，該類型混凝土由高分子樹脂作為膠凝材料配制而成，其具有較強(qiáng)的耐水耐磨性，但其成本高且容易老化。

1.3 燒結(jié)透水性制品

燒結(jié)透水性制品是由瓷磚、長(zhǎng)石、高嶺土、豁土等礦物細(xì)料與漿體拌合后經(jīng)壓制成坯體，再經(jīng)高溫鍛燒而成的一種多孔結(jié)構(gòu)的塊體，該類型混凝土具有較好的強(qiáng)度、耐磨性及耐久性。但其制作成本較高，只適用于小面積的必須場(chǎng)所。

2 試驗(yàn)原材料和試驗(yàn)方法

2.1 試驗(yàn)原材料選擇及其性能

2.1.1 水泥

一般透水混凝土是由水泥槳體包裹粗骨料而成的非封閉的結(jié)構(gòu)。據(jù)透水混凝土破壞特征試驗(yàn)分析數(shù)據(jù)顯示，透水混凝土最易被破壞的界面是強(qiáng)度等級(jí)較低的水泥與粗骨料的粘結(jié)界面。由于混凝土的強(qiáng)度低于骨料強(qiáng)度，所以試驗(yàn)中試塊的結(jié)構(gòu)破壞一般產(chǎn)生在骨料界面間的水泥石層中。因此，水泥的活性、品種及質(zhì)量是透水混凝土強(qiáng)度的決定性因素。所以制作透水混凝土?xí)r要選用強(qiáng)度≥42.5MPa、低混合材料摻量的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，最佳的水泥用量是水泥漿正好能夠均勻的包裹住骨料的表面。

2.1.2 骨料

透水混凝土的骨料級(jí)配具有特殊性，特別是采用間斷級(jí)配或單一級(jí)配骨料，堆積的骨料含有大量的孔隙，進(jìn)而增強(qiáng)了混凝土的透水性。透水混凝土的骨料可以選用普通砂、碎石、浮石、陶粒等，甚至可用廢棄建筑物的碎磚、混凝土等。主要分為普通骨料，例如砍碎石；特種骨料，例如人造骨料、天然骨料等。骨料粒徑的選取對(duì)透水混凝土的結(jié)構(gòu)厚度和強(qiáng)度有著直接的影響，一般情況下骨料粒徑>20mm的骨料應(yīng)控制在5%以內(nèi)，最大粒徑應(yīng)≤25mm。試驗(yàn)研究表明，骨料粒徑越小，其堆積表面積就會(huì)越大，也會(huì)增加顆粒間的接觸面及粘結(jié)力，進(jìn)而提高混凝土的強(qiáng)度。

2.1.3 礦物摻合料

在透水混凝土中添加礦物摻合料，主要是調(diào)節(jié)拌合的混凝土的各種性能，以增強(qiáng)混凝土的力學(xué)性能、耐久性等。透水混凝土對(duì)不同礦物摻合料的摻量有不同的標(biāo)準(zhǔn)，例如礦渣、粉煤灰、硅灰，需要滿足相應(yīng)規(guī)范以及試驗(yàn)要求才能在透水混凝土中使用。硅灰是常見的礦物摻合料，但混凝土拌合物的流動(dòng)性會(huì)受硅灰的影響，因此，會(huì)添加適量的減水劑，使硅灰充分的分散在水泥漿體中，降低硅灰的不利影響。另外，在混凝土大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)會(huì)用粉煤灰代替價(jià)格較高的硅灰。

2.1.4 外加劑

外加劑包括增強(qiáng)劑、減水劑、著色劑等，其中增強(qiáng)劑主要是用于增加混凝土的強(qiáng)度；減水劑是提高混凝土拌合時(shí)的和易性，增加水化效率，減少混凝土配制時(shí)水及水泥的使用量；著色劑是增加混凝土色彩，制成彩色的混凝土磚等，提高其視覺效果以及美化環(huán)境。

2.2 試件成型

2.2.1 攪拌工藝

攪拌工藝包括一次投料法和二次投料法，其中一次投料法的施工流程是首先按試驗(yàn)計(jì)算出的配合比數(shù)據(jù)稱量好相應(yīng)的材料，之后將材料除水投入攪拌機(jī)中，經(jīng)1分鐘的攪拌后將稱好的水分次、間隔倒入攪拌機(jī)中攪拌，控制攪拌時(shí)間總和在2min-5min內(nèi)；二次投料法，其施工流程首先也是按配合比參數(shù)稱量好材料，之后將稱量好的粗骨料及一半的水加入到攪拌機(jī)中攪拌，0.5min后再加入水泥、粉煤灰、減水劑等材料進(jìn)行攪拌，之后再加入剩下的水，經(jīng)50s攪拌后暫停。

2.2.2 成型工藝制作

試樣使用規(guī)格為100mm*100mm*100mm的鋼模以及塑料模型標(biāo)準(zhǔn)工程模具。經(jīng)攪拌后混凝土分兩次裝進(jìn)模型，并且每次都用一定尺寸的鋼管輕輕插搗拌合物，提高混凝土拌合物堆積的緊密性。

2.3 性能測(cè)試

2.3.1 強(qiáng)度測(cè)試

依據(jù)GB50010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定的混凝土強(qiáng)度，采用受力面積為100mm*100mm的試塊，利用液壓式萬(wàn)能壓力機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)。該試塊的荷載增加速度：混凝土強(qiáng)度等級(jí)

2.3.2 透水性測(cè)試

透水系數(shù)采用簡(jiǎn)便的測(cè)定設(shè)備（詳見圖1）。用蠟或橡皮泥將試件的四周封好后放入容器，將試塊與容器之間的縫隙用橡皮泥或蠟填滿，之后注水，使水超過160mm刻度，水會(huì)通過試件下流，當(dāng)液面恰好到達(dá)160毫米時(shí)開始計(jì)時(shí)，記為t0；到140mm時(shí)記為t1，直至水滲完記為t2。計(jì)算公式為：

T1=（160-140）/t1 （mm/s）

T2=160/t2 （mm/s）

透水系數(shù)分為2種，即變水位系數(shù)和定水位透水系數(shù)，其中T1為平均在150mm時(shí)的定水位透水系數(shù)；T2為水位從160mm到零過程中的平均透水系數(shù)。

3 透水混凝土的市場(chǎng)應(yīng)用分析

由于透水性混凝土的強(qiáng)度較低，所以適用于強(qiáng)度要求較低，但排水性要求較高的場(chǎng)所，例如人行道、室外停車場(chǎng)、公園道路等。市場(chǎng)上多種類型的透水性混凝土制品對(duì)應(yīng)的應(yīng)用場(chǎng)所如表1所示：

目前，城市建設(shè)中應(yīng)用透水性混凝土，主要是透水混凝土能將表面的水分滲透或就近滲透到土壤中，達(dá)到保護(hù)區(qū)域地下水位保持均衡、凈化水質(zhì)、降低城市排水系統(tǒng)的負(fù)荷的目的?？偟膩砜矗杆曰炷辆哂幸韵掠猛荆阂皇潜Ｗo(hù)水資源和環(huán)境；二是及時(shí)滲透排放降雨及凈化水質(zhì)，避免城市出現(xiàn)內(nèi)澇；三是加大路面的摩擦力及吸聲性，控制行車安全以及路面噪聲。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過上述內(nèi)容，我們?cè)敿?xì)了解了透水混凝土材料的配制、配合比計(jì)算方法、強(qiáng)度及透水系數(shù)等內(nèi)容，但透水混凝土結(jié)構(gòu)復(fù)雜，本文篇幅有限，許多內(nèi)容還需更加深入的研究，希望同行專家批評(píng)指正。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 胡倫堅(jiān).《透水水泥混凝土路面技術(shù)規(guī)程》CJJ/T135-2009編制與研究[J].施工技術(shù)，2010，04：1-3+17.

[2] 張永科，黨鑫，馬元杰.以工業(yè)固廢為主材料的一種環(huán)保型透水混凝土研發(fā)[J].科技視界，2015，27：54+19.